W ciągu ostatnich kilku lat analiza DNA pozwoliła badaczom przerysować drzewo życia w niewiarygodnych szczegółach, ale u podstawy drzewa zawsze pojawiał się znak zapytania. Chociaż jest mało prawdopodobne, aby naukowcy kiedykolwiek znaleźli dokładnie ten gatunek, który to wszystko rozpoczął, niedawno opracowali całkiem niezły opis LUCA, Ostatniego Uniwersalnego Wspólnego Przodka wszystkich stworzeń na Ziemi, zwanego czasem mikrobową Ewą.
Życie, jakie znamy, jest obecnie podzielone na sześć królestw: rośliny, zwierzęta, grzyby, protisty, eubakterie i archaebakterie. Pierwsze cztery należą do domeny zwanej eukariotami, komórkami sportowymi z wyraźnymi jądrami. Pozostałe dwa królestwa, eubakterie i archaebakterie są organizmami jednokomórkowymi bez wyraźnego jądra. Wszyscy wyewoluowali z jednokomórkowego przodka, który żył około 4 miliardów lat temu, kiedy Ziemia była dzieckiem niebieskim.
Po tylu miliardach lat zmian odciski palców LUCA są nadal widoczne w genach współczesnych organizmów. Właśnie dlatego William Martin, biolog ewolucyjny na Uniwersytecie Heinricha Heine w Düsseldorfie, w Niemczech, postanowił zbadać ślad LUCA w genach bakterii i archeonów, które, zdaniem dwóch naukowców, stały się eukariotami.
Śledzenie genów w bakteriach jest szczególnie trudne, ponieważ mogą one zamieniać materiał genetyczny, co utrudnia ustalenie, czy jednokomórkowe organizmy otrzymały gen od przodka, czy też wybrały go od innego gatunku na drodze ewolucyjnej, informuje Robert F. Service at Science . Tak więc Martin i jego zespół postanowili poszukać genów wspólnych dla co najmniej dwóch gatunków współczesnych bakterii i dwóch archeonów, co wskazuje na to, że gen został odziedziczony, a nie ewolucyjny autostopowicz.
Naukowcy przeczesali bazy danych DNA, analizując genomy 2000 współczesnych mikrobów zsekwencjonowanych w ciągu ostatnich dwóch dekad. Na podstawie sześciu milionów genów odkryli 355 rodzin genów rozpowszechnionych wśród drobnoustrojów, co oznacza, że prawdopodobnie były to geny przekazane przez LUCA. Opublikowali swoje wyniki w Nature Microbiology .
Geny LUCA to geny ekstremofilnego organizmu, który prawdopodobnie mieszkał w obszarze, w którym woda morska i magma spotykają się na dnie oceanu, znane jako otwory hydrotermalne, donosi Nicholas Wade w The New York Times . Podobne stworzenia wciąż nawiedzają te środowiska wśród toksycznych pióropuszy siarczków i metali. I wielu badaczy już wierzy, że właśnie tam zaczęło się życie.
„Byłem oszołomiony wynikiem, nie mogłem w to uwierzyć” - mówi Michael Le Page z New Scientist . „Odnosi się do teorii hydrotermalnych otworów wentylacyjnych.”
Geny pokazują, że LUCA żyła w środowisku bez tlenu, pisze serwis. Żywił się także gazowym wodorem, co oznacza, że prawdopodobnie był to organizm żyjący w pobliżu przegrzanych wulkanicznych otworów wentylacyjnych, w których prawdopodobnie wytwarzany był wodór. Styl życia LUCA jest podobny do dwóch rodzajów drobnoustrojów odkrytych przez naukowców: bakterii beztlenowych z rodzaju clostridium i archeonów pożerających wodór w grupie metanogenów, James Lake, biolog ewolucyjny w UCLA, mówi Service
Ale nie wszyscy są przekonani, że odkryty przez Martina pożeracz wodoru, który odkrył Martin, to naprawdę LUCA. John Sutherland z University of Cambridge w Anglii, którego badania sugerują, że początki życia zaczęły się na lądzie, a nie głęboko w oceanie, mówi Wade'owi, że życie mogło rozwinąć się gdzie indziej, a następnie zostało zepchnięte w miejsca takie jak otwory hydrotermalne podczas globalnych katastrof, takich jak Późne ciężkie bombardowanie, katastrofalny okres w historii Ziemi między 4 miliardami a 3, 8 miliarda lat temu, w którym planeta została przekształcona przez deszcz asteroid i komet.
W rzeczywistości twierdzi on, że podstawowa chemia pokazuje, że życie prawdopodobnie powstało w kałużach wody na lądzie, „ciepłych, małych stawach” Darwina. Światło ultrafioletowe ze słońca, które nie dociera do otworów hydrotermalnych, twierdzi, jest kluczowym elementem tego chemia.
Konieczne są dalsze badania, aby naukowcy rozwikłali skręcone gałęzie drzewa życia i ustalili, czy LUCA Martina jest super-wielką ciocią, czy mikrobową Ewą.
